package 可视化算法.排序算法可视化.归并排序;

import java.util.*;

public class MergeSort {

    // 我们的算法类不允许产生任何实例
    private MergeSort() {
    }

    // 将arr[l...mid]和arr[mid+1...r]两部分进行归并
    private static void merge(Comparable[] arr, int l, int mid, int r) {

        Comparable[] aux = Arrays.copyOfRange(arr, l, r + 1);

        // 初始化，i指向左半部分的起始索引位置l；j指向右半部分起始索引位置mid+1
        int i = l, j = mid + 1;
        for (int k = l; k <= r; k++) {

            if (i > mid) {  // 如果左半部分元素已经全部处理完毕
                arr[k] = aux[j - l];
                j++;
            } else if (j > r) {   // 如果右半部分元素已经全部处理完毕
                arr[k] = aux[i - l];
                i++;
            } else if (aux[i - l].compareTo(aux[j - l]) < 0) {  // 左半部分所指元素 < 右半部分所指元素
                arr[k] = aux[i - l];
                i++;
            } else {  // 左半部分所指元素 >= 右半部分所指元素
                arr[k] = aux[j - l];
                j++;
            }
        }
    }

    // 递归使用归并排序,对arr[l...r]的范围进行排序
    private static void sort(Comparable[] arr, int l, int r, int depth) {

        System.out.print(repeatCharacters('-', depth * 2));
        System.out.println("Deal with [ " + l + " , " + r + " ]");

        // 防止递归到底
        if (l >= r)
            return;

        int mid = (l + r) / 2;
        sort(arr, l, mid, depth + 1);
        sort(arr, mid + 1, r, depth + 1);
        merge(arr, l, mid, r);
    }

    private static String repeatCharacters(char character, int length) {
        StringBuilder s = new StringBuilder(length);
        for (int i = 0; i < length; i++)
            s.append(character);
        return s.toString();
    }

    public static void sort(Comparable[] arr) {

        int n = arr.length;
        sort(arr, 0, n - 1, 0);
    }

    // 测试MergeSort
    public static void main(String[] args) {

        // Merge Sort是我们学习的第一个O(nlogn)复杂度的算法
        // 可以在1秒之内轻松处理100万数量级的数据
        // 注意：不要轻易尝试使用SelectionSort, InsertionSort或者BubbleSort处理100万级的数据
        // 否则，你就见识了O(n^2)的算法和O(nlogn)算法的本质差异：）
//        int N = 1000000;
//        Integer[] arr = SortTestHelper.generateRandomArray(N, 0, 100000);
//        SortTestHelper.testSort("可视化算法.排序算法可视化.归并排序.MergeSort", arr);

        Integer[] arr = new Integer[8];
        for (int i = 0; i < 8; i++)
            arr[i] = new Integer(8 - i);
        MergeSort.sort(arr);

        return;
    }
}